Твердотопливный котел Холмова: особенности использования, технические характеристики. Котел Холмова относят к твердотопливным котлам длительного горения. Устройство по своей конструкции состоит из вертикальных шахт в двух экземплярах. Первая камера более объемная и предназначается для закладки топлива и его дальнейшего сжигания. Горение материала протекает только в ограниченном пространство внизу закладки, и поэтому устройство еще называют как котел нижнего длительного горения.
Вторая камера чуть меньше и в ней происходит дожигание газов древесины. Помимо этого, это еще и местоположение теплообменника: именной в этой части идет самое активное нагревание воды для отопительной системы.
Общие сведения
Принцип действия
Технические особенности получения тепла внутри устройства включает в себя сразу два типа генерации тепла – прямое сжигание топлива и после – дожигание газов пиролиза. Проект конструкции создан таким образом, чтобы поток воздуха, который входит внутрь, не давал достаточного количества кислорода для полноценного горения, и получается, что часть топлива горит, а другая часть тлеет.
Под тлением подразумевается разложение соединений органики под действием высокой температуры. Процесс сопровождается выбором дыма в больших количествах с большим содержанием сажи и смол. Эти газы дыма при прохождении через раскаленные угли получают обогащение дополнительными веществами и получаются пиролизные газы, которые на порядок активнее.
Время работы
На одной закладке твердотопливный котел Холмова может работать беспрерывно до 12 часов. Это почти в 4 раза больше, чем у стандартных теплогенераторов на твердом топливе. Именно поэтому его и называют котлом длительного горения. Продолжительность сжигания одной закладки достигается благодаря ограничению горения в загрузочной камере. Эта же камера является самой большой в агрегате и вмещает намного больше, чем стандартные топки твердотопливных котлов.
У котла при параметрах мощности в 15кВт объем загрузочной шахты равен 185 литрам. Из всей закладки от верхней границы до колосников горение будет происходить лишь на нижних 25 см. Остальное же топливо будет находиться над прослойкой и ждать прогорания нижнего слоя материала, а после будет занимать его место.
Пространство над углями, которые горят, составляет около 30 см и называется областью активного дымообразования и газообразования. Большая часть потока воздуха, который входит, поступает под колосники и под ними проходит уже во вторую камеру дожигания пиролизных газов. Этот воздух будет затягивать газы и дым, которые находятся над горящим слоем.
Температура печи
Камеры отделены друг от друга перегородкой, которая стоит строго вертикально. Лишь в самом низу стенка имеет небольшой просвет. Через это пространство, которое свободно, под действием тяги пламя засасывает из первой камеры во вторую. В этой нижней части проходит полное дожигание газов, а сверху установлен теплообменник конвекционного действия. Место с пиковой температурой находится внизу второй шахты, где показатель температуры достигает до +800 градусов. Примерно 65-70% тепла в области будет передаваться на водяную рубашку котла в виде излучения радиационного типа. Оставшаяся тепловая энергия собирается в водотрубном конвекционном теплообменнике.
Сырье
Котел Холмова может работать на угле, дровах, пеллетах, брикетах и прочих сыпучих мелких материалах, к примеру, на щепе, опилках и другом виде органического топлива. Чтобы получить максимальную отдачу устройства, использование угля следует ограничить. Сам по себе ископаемый уголь – это продукт разложения органики и при переработке в котле практически не образуются пиролизные газы. Намного лучше в таком теплогенераторе использовать дрова или брикеты из органического сырья – из шелухи, соломы, древесные и прочие.
Достоинства и недостатки
Высокий КПД
Самым ощутимым плюсом выделяют высокий КПД. При грамотно продуманной схеме дожигания газов пиролиза такая конструкция становится второй по уровню производительности после пиролизных котлов. При этом отметим то, что цена на действительно хороший пиролизный котел намного выше, чем на шахтный котел Холмова. Высокий КПД получается за счет сложной системы съема тепла.
Она дает возможность быстро и эффективно прогревать воду в теплообменнике благодаря сразу двух источникам тепла – радиационного, который возникает при горении пиролизных газов и конвекционного, который образуется за счет теплопроводности при действии нагретого газа с корпусом обменника тепла.
Продолжительность
Еще один важный плюс конструкции заключается в том, что используется принцип нижнего горения. За счет этого получается достичь продолжительного периода сжигания одной порции топлива. Помимо этого, в отличи от котлов с длительным верхним горением, в этой конструкции можно даже во время работы подбросить дров. Такие популярные агрегаты, как котел Стропува и прочие требуют дождаться полного окончания горения перед тем, как будет возможность обновить топливо.
Аналог
Главным конкурентом Холмова среди котлов длительного горения является Стропува. Устройство цилиндрических котлов, которые работают по принципу сгорания слоя, находящегося сверху, не только уменьшает степень удобства использования, но и ограничит КПД. Здесь даже технологически нет возможности создать такой сложный обменник тепла, который есть в котле Холмова и производных.
Но и у такого прекрасного шахтного устройства есть определенные недостатки. Для начала это то, что на верхней части загрузочной камеры всегда будет оседать смола и сажа, которые образуются при пиролизе топлива. Не полный объем пирогазов будет засасываться во вторую шахту при сжигании. В результате часть газов и дыма все еще будет находиться в загрузочной камере и приведет к оседанию смолы на стенках. Есть определенные сложности с процессом горения пиролизных газов, которым требуется большое количество кислорода.
Стоит ли покупать? Отзывы + мнение экспертов
Изготовление и продажа котлов Холмова существуют не первый год и сейчас в Сети можно найти огромное количество негативных отзывов об эксплуатации.
Правда, чаще всего они связаны не с особенностями конструкции, а с тем, что с производства часто на продажу попадает брак. Именно по этой причине лучше всего покупать более надежные устройства, которые поставляют проверенные производители. Есть несколько фирм, которые на основе представленного котла спроектировали улучшенные версии агрегата, и огромный интерес сейчас вызывает котел Термико.
Инженеры компании потрудились на славу и усовершенствовали технологию подачи воздуха таким образом, чтобы можно было повысить КПД устройства. На входе в котле воздух сразу же разделяется на два потока. Около 80% (основная масса) идет под колосники и дает горение топлива в первой камере и дожигание газов во второй.
А остальные 20% сразу же попадают внутрь по специальному каналу, и продвигается в верхнюю часть загрузки шахты. Там воздух начинает вытеснять дымовые газы, которые успели скопиться, и засасывается с ним в камеру и теплообменник через горящие угли. После этого получается не только избежать налипания смолы на стенках, но и повысить производительность генератора тепла благодаря полноценному сжиганию продуктов разложения.
Второй немаловажной разработкой инженеров Термико является катализатор из керамики для вторичной подачи порции воздуха. Под вторичной подачей имеется в виду тот воздух, который попадает в нижнее пространство второй камеры. Благодаря этому процесс дожигания протекает эффективнее. Использование термической керамики при создании каналов вторичной подачи дает возможность выводить интенсивность горения газов пиролиза на высший уровень.
Источник: